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Early-Stage Sustainability Assessment of Carbon-Nanotubes-Enabled Renewable Energy Technologies using Ex-Ante LCA and Sound Material-Cycle Index

研究課題

研究課題/領域番号 20K20023
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分64060:環境政策および環境配慮型社会関連
研究機関東京大学 (2023)
早稲田大学 (2020-2022)

研究代表者

ティア ヘンイ  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任講師 (70822485)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードlithium-sulfur batteries / thin-film si solar cells / carbon nanotubes / ex-ante LCA / sustainability / prospective LCA / lithium sulfur battery / thin film Si solar cell / resource sustainability / social LCA / LCA / Life Cycle Assessment / Lithium Sulfur Battery / Carbon Nanotubes / Low Carbon Technology / Thin-film c-Si PV / Rapid Vapor Deposition / Resource Sustainability / Emerging Technology / Renewable Energy
研究開始時の研究の概要

Advanced innovative researches on carbon nanotube (CNT) have enabled wide possibility to revolutionize renewable energy technologies. Although the CNT-enabled technologies are premature, decision-makers need scientific methods to evaluate the benefits and impacts of the technologies. This study proposes an early-stage sustainability assessment framework to address the life cycle environmental impacts and the resource sustainability. We look into two case studies that have been developing in Japan: CNT-enabled thin-film silicon solar cells and lithium-sulfur batteries with CNT cathode.

研究成果の概要

このプロジェクトは、環境の持続可能性に向けたイノベーションのための実験室実験を支援するフレームワークを提案した。LCA評価手法を反復的に適用し、実験の決定が環境に及ぼす潜在的な影響を知らせる。従って、実験者は、環境性能とともに技術的改善を評価することができる。カーボンナノチューブ技術によって可能になった薄膜シリコン太陽電池とリチウム硫黄電池の2つのケーススタディを調査した。これらの技術は、温室効果ガスの排出を削減するだけでなく、(a)予想される太陽電池パネルの廃棄物をアップサイクルする、(b)重要な電池正極材料への依存を減らす、といった幅広い社会的意味合いを持つ。

研究成果の学術的意義や社会的意義

1. Scientific. The project demonstrated a "concurrent technology development and assessment" concept to ensure an innovation is environmentally sustainable.

2. Social. We showed that thin-film Si solar cells and Li-S batteries can give Japanese renewable energy industry a competitive advantage.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Ambitious EV policy expedites the e-waste and socio-environmental impacts in India2023

    • 著者名/発表者名
      Asokan Vivek Anand、Teah Heng Yi、Kawazu Erin、Hotta Yasuhiko
    • 雑誌名

      Resources, Conservation and Recycling

      巻: 190 ページ: 106829-106829

    • DOI

      10.1016/j.resconrec.2022.106829

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Lithium-Sulfur Technology Reduces the Environmental Impact of Lithium-Ion Batteries2023

    • 著者名/発表者名
      Heng Yi Teah, Qi Zhang, Kotaro Yasui, Suguru Noda
    • 学会等名
      20th APCChE Congress and 84th PIChE National Convention
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Life Cycle Assessment of Lithium-ion Batteries: Issues and Challenges2023

    • 著者名/発表者名
      Heng Yi Teah
    • 学会等名
      Advanced Energy Storage & Conversion Technologies
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lithium-Sulfur Technology Reduces the Environmental Impact of Lithium-Ion Batteries2023

    • 著者名/発表者名
      Heng Yi Teah, Qi Zhang, Kotaro Yasui, Suguru Noda
    • 学会等名
      11th International Conference on Industrial Ecology
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Concurrent Technology Development and Life Cycle Assessment of Lithium-Sulfur (Li-S) Battery2022

    • 著者名/発表者名
      Qi Zhang, Kotaro Yasui, Suguru Noda, Heng Yi Teah
    • 学会等名
      Ecobalance 2022, The 15th Biennial International Conference
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Closing the Silicon Loop: A Lifecycle Environmental Implication of Upcycling Japan’s Solar Panel Wastes into Next-Generation Thin-Film Silicon Solar PV Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Heng Yi Teah, Ziyi Han
    • 学会等名
      Ecobalance 2022, The 15th Biennial International Conference
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ambitious EV Policy Expedites the e-Waste and Socio-Environmental Impacts in India2022

    • 著者名/発表者名
      Vivek Anand Asokan, Heng Yi Teah, Erin Kawazu, Yasuhiko Hotta
    • 学会等名
      2022 International Conference on Resource Sustainability (icRS 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thin silicon films reduce life cycle GHG emissions of crystalline silicon solar cells2021

    • 著者名/発表者名
      Minami Suto, Heng Yi Teah, Suguru Noda
    • 学会等名
      The 14th Biennial International Conference on EcoBalance
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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